by P Mock · Cited by 42 — übereinstimmen. Wie die vorliegende Studie zeigt, ist dies nicht der Fall. zu eins übereinstimmen würden.1 do?uri=COM:2011:0112:FIN:EN:PDF.
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FROM LABORATORY TO ROAD A 2014 UPDATE OF OFFICIAL AND fiREAL-WORLDfl FUEL CONSUMPTION AND CO 2 VALUES FOR PASSENGER CARS IN EUROPEAUTHORS: Peter Mock, Uwe Tietge, Vicente Franco, John German, Anup Bandivadekar (ICCT) Norbert Ligterink (TNO) Udo Lambrecht (IFEU) Jörg Kühlwein (KISU) Iddo Riemersma (Sidekick Project Support) SEPTEMBER 2014 WHITE PAPER BEIJING | BERLIN | BRUSSELS | SAN FRANCISCO | WASHINGTON VERSION MIT ZUSAMMENFASSUNG IN DEUTSCHER SPRACHE / VERSION WITH EXECUTIVE SUMMARY IN GERMAN LANGUAGE www.theicct.org communications@theicct.org

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ACKNOWLEDGEMENTS The authors would like to thank all internal and external reviewers of this report for their guidance and constructive comments. Furthermore, the authors would like to thank the following individuals and organizations for contributing data and background information for our 2013 report and this 2014 update: Maciej Czarnecki (LeasePlan Deutschland), Matthias Gall (ADAC), Christof Gauss (ADAC), Sascha Grunder (TCS), Chas Hallett (WhatCar?), Dan Harrison (Honestjohn.co.uk), Stefan Hausberger (TU Graz), Mario Keller (INFRAS), Reinhard Kolke (ADAC), Hartmut Kuhfeld (DIW), Uwe Kunert (DIW), Nick Molden (Emissions Analytics), Lars Mönch (UBA), Stefan Novitski (AUTO BILD), Gerd Preuss (FIA), Sonja Schmidt (ADAC), Travelcard Nederlands. For additional information: International Council on Clean Transportation Europe Neue Promenade 6, 10178 Berlin +49 (30) 847129-102 communications@theicct.org www.theicct.org (c) 2014 International Council on Clean Transportation Funding for this work was generously provided by the ClimateWorks Foundation and the Stiftung Mercator.

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iZUSAMMENFASSUNG Dank einer verbindlichen Regulierung der Kohlendioxid (CO 2) Emissionen neuer Pkw gelang es in den letzten Jahren, die durchschnittlichen CO 2-Emissionen sowie den Kraftsto˜verbrauch neuer Fahrzeuge EU-weit deutlich zu senken. Das 2015er-Ziel von 130 Gramm CO 2 pro Kilometer (g/km) wurde von den Fahrzeugherstellern bereits zwei Jahre früher erreicht als vorgeschrieben und auch das neu festgeschriebene Ziel von 95 g/km für 2020/21 wird nach heutigem Stand rechtzeitig erreicht werden. Trotz dieser o˜ensichtlichen Erfolgsgeschichte besteht Anlass zur Sorge: Grundlage für die CO 2-Regulierung sind Testergebnisse, welche unter Laborbedingungen mit einem festgelegten Fahrpro˚l ermittelt werden, dem sogenannten Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ). Diese Testergebnisse werden als Zerti˚zierungs Š oder auch Typprüfwerte bezeichnet und in den Produktbroschüren der Hersteller angegeben. Um auch in der Realität das Niveau der Fahrzeugemissionen zu senken, müssen die Ergebnisse der Labortests mit den real von Kunden erfahrenen Werten zumindest näherungsweise übereinstimmen. Wie die vorliegende Studie zeigt, ist dies nicht der Fall. Zudem steigt die Diskrepanz zwischen o˛ziellen und realen CO 2- und Verbrauchswerten stetig an. Eine eindeutige De˚nition realer Fahrbedingungen ist nicht möglich Š letztlich hat jeder Kunde sein eigenes individuelles Fahrpro˚l. Analysiert man jedoch große Datensammlungen zum realen Kraftsto˜verbrauch mit Hilfe statistischer Methoden, so lassen sich eindeutige Trends über die Zeit feststellen. Solche statistischen Untersuchungen sind auch die Basis für den hier vorliegenden Bericht. Grundlage sind acht unterschiedliche Datenquellen aus Deutschland, den Niederlanden, Großbritannien, und der Schweiz, welche den Zeitraum 2001 bis 2013 abdecken. Insgesamt beruht die Auswertung auf Daten für mehr als eine halbe Million Pkw, darunter sowohl Privat- als auch Firmenfahrzeuge. 0%10%20%30%40%50%60%20002001200220032004200520062007200820092010201120122013Diskrepanz zwischen Test- und Real-CO2-EmissionenBaujahr / Flottenjahr / Modelljahr / Testjahr8%n = ca. 0.5 Mio. Fahrzeuge38% (alle Datenquellen)45% (Firmenfahrzeuge)31% (Privatfahrzeuge)WhatCar? (WC, Großbritannien) Touring Club Schweiz(TCS, Schweiz) AUTO BILD (AB, Deutschland) spritmonitor.de (SM, Deutschland) LeasePlan (LP, Deutschland) honestjohn.co.uk (HJ,Großbritannien) Auto motor und sport (AMS, Deutschland) Travelcard (TC, Niederlande) Abbildung 1. Diskrepanz zwischen Test- und Real-CO 2-Emissionen für verschiedene Datenquellen, incl. berechnetem Durchschnittswert für Privat- und Firmenfahrzeuge sowie alle Datenquellen.

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iiSämtliche Datenquellen bestätigen einen übergreifenden Trend: Während die durchschnittliche Abweichung zwischen Test Š und Realwerten im Jahr 2001 noch bei rund 8 Prozent lag, stieg sie bis 2013 auf knapp 38 Prozent an. Dieser Anstieg war insbesondere in jüngsten Jahren besonders deutlich Š allein zwischen 2007 und 2013 verdoppelte sich die Diskrepanz. Unterschiedliche Quellen nutzen unterschiedliche Methoden zur Erhebung ihrer Daten. Zudem gibt es Unterschiede in der Flottenzusammensetzung und möglicherweise auch im Fahrverhalten. Aus diesem Grund ist es nicht überraschend, dass das absolute Niveau der beobachteten Abweichung von Datenquelle zu Datenquelle variiert. Wichtiger ist jedoch die zeitliche Entwicklung Š und hier ist für alle Datenquellen ein deutlicher Anstieg der Diskrepanz zwischen Labor Š und Realwerten zu beobachten. Es kann davon ausgegangen werden, dass sich das Fahrverhalten der Kunden im Laufe der Zeit nicht nennenswert verändert hat. Somit kann der beobachtete Anstieg der Diskrepanz größtenteils auf eine Kombination folgender Faktoren zurückgeführt werden: »Zunehmende Anwendung Kraftsto˜ sparender Technologien, welche unter Laborbedingungen im NEFZ eine größere Einsparung aufweisen als unter realen Fahrbedingungen (zum Beispiel Start-Stopp-Technologie) »Zunehmende Ausreizung von Flexibilitäten (Toleranzbereiche sowie unzureichend de˚nierte Aspekte) im Testverfahren (zum Beispiel im Rahmen von Fahrzeug- Ausrollversuchen) »Änderungen der äußeren Rahmenbedingungen im Laufe der Zeit (zum Beispiel zunehmende Verbreitung von Klimaanlagen Š diese werden für den Fahrzeugtest ausgeschaltet und gehen nicht in die Berechnung der o˛ziellen Verbrauchswerte ein) Die beobachtete Di˜erenz zwischen Test Š und Realverbrauch variiert zwischen Fah – rzeugherstellern, Fahrzeugmodellen und den untersuchten Ländern. Bemerkenswert für den Markt in den Niederlanden ist, dass dort die Abweichung von Test Š und Realverbrauch besonders hoch ist. Grund hierfür ist mit großer Wahrscheinlichkeit die Kfz Š und Firmenwagen-Besteuerung in den Niederlanden, welche einen sehr starken ˚nanziellen Anreiz für den Kauf von Fahrzeugen mit, laut Testangaben, niedrigen CO2-Emissionen bietet. Generell ist zu beachten, dass Unterschiede der Fahrzeug˝otten und der Kundenpro˚le einen direkten Vergleich einzelner Hersteller und Fahrzeugmodelle erschweren. Aus diesem Grund sollte die vorliegende Studie in erster Linie als Beleg für eine systematische Abweichung zwischen Test Š und Realverbrauch gesehen werden und weniger als ein Ranking einzelner Hersteller und Modelle.

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iiiDie Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung haben Konsequenzen für unterschiedliche Interessengruppen: »Für einen durchschnittlichen Kunden betragen die Mehrkosten für Sprit etwa 450 Euro pro Jahr, verglichen mit einer Situation, in der Test Š und Realverbrauch eins zu eins übereinstimmen würden. 1 »Für die Gesellschaft als Ganzes erschwert die ansteigende Diskrepanz zwischen Test- und Realwerten das erreichen zukünftiger CO 2-Ziele. Lediglich etwa die Hälfte der bisher o˛ziell erreichten CO 2-Einsparungen für neue Pkw lassen sich tatsächlich im realen Straßenbetrieb beobachten. Nicht nur die CO 2-Emissionen gehen langsamer zurück als gedacht, sondern auch der Kraftsto˜verbrauch und damit die Ölimporte in die EU. »Für Regierungen kann die ansteigende Diskrepanz zwischen Test- und Realwerten zu deutlichen Steuerausfällen führen. Grund hierfür ist, dass das Kfz- Steuersystem der meisten EU-Mitgliedsstaaten auf den im Labor gemessenen CO2-Emissionen beruht. Für die Niederlande beispielsweise ergeben sich niedrigere Steuereinnahmen von mehr als 3,4 Milliarden Euro pro Jahr, da die CO 2-Emissionen laut Testergebnissen deutlich sinken, real jedoch ein weit geringerer Rückgang zu beobachten ist. Für Deutschland werden Š trotz der hierzulande vergleichsweise niedrigeren Kfz-Steuer Š Steuerausfälle von mehr als 240 Millionen Euro jährlich für jeden neuen Fahrzeugjahrgang abgeschätzt. Die Steuerausfälle für die gesamte Fahrzeug˝otte dürften ungleich höher liegen. »Für Fahrzeughersteller besteht die Gefahr, dass durch die ansteigende Diskrepanz zwischen Test Š und Realwerten die Glaubwürdigkeit einzelner Marken und Hersteller oder gar der gesamten Automobilindustrie leidet. Die vorliegende Studie hat keinesfalls zum Ziel, einzelne Fahrzeughersteller anzuprang – ern. Der NEFZ-Fahrzyklus wurde ursprünglich nicht dafür entwickelt, Kraftsto˜verbrauch oder CO 2-Emissionen zu ermitteln, sondern zum Messen von Luftschadsto˜en. Er enthält Flexibilitäten, welche genutzt werden können, um im Test einen unrealistisch niedrigen Krafsto˜verbrauch zu erzielen. Es scheint, als ob Fahrzeughersteller Š im Rahmen der legalen Möglichkeiten Š diese Flexibilitäten in zunehmendem Maße ausnutzen. Der neue weltweit harmonisierte Fahrzyklus (WLTP) verspricht für die Zukunft realistischere Werte. Der WLTP wurde im März 2014 von einer Arbeitsgruppe der Vereinten Nationen verabschiedet und soll laut Plänen der Europäischen Kommission ab 2017 in der EU gelten. Ein wichtiger Punkt bei der Einführung des neuen Testverfahrens ist die Umrech -nung bestehender CO 2-Flottenziele und CO 2-basierter Steuern vom bisherigen NEFZ in den neuen WLTP. Beim Übergang vom bisherigen Testverfahren zum neuen WLTP muss beachtet werden, dass unbeabsichtigte Toleranzen und Flexibilitäten, die momentan Teil des NEFZ sind, nicht in das neue System übertragen werden. Ansonsten besteht das Risiko, dass ein Großteil der Verbesserungen des WLTP ad absurdum geführt wird. Gleichzeitig ist zu erwarten, dass der neue Fahrzyklus nicht alle bestehenden Probleme lösen wird und dass auch der WLTP Schwachstellen hat, von denen wir heute noch nichts ahnen. Daher ist es wichtig, den WLTP-Labortest durch zusätzliche Maßnahmen zu ergänzen. So beispielsweise das Testen und Regulieren der E˛zienz von Klimaanla -gen im Fahrzeug. Diese werden weder im NEFZ noch im WLTP berücksichtigt. Ferner sollten auch Fahrzeugtests auf der Straße Š unter realen Fahrbedingungen Š erfolgen, um sicherzustellen, dass die Emissions Š und Kraftsto˜verbrauchswerte nicht nur für ein einzelnes Fahrzeug im Labor, sondern für alle Fahrzeuge in Kundenhand erreicht werden. 1 Dies ergibt sich daraus, dass CO 2-Emissionen und Kraftsto˜verbrauch direkt miteinander zusammenhängen, d.h. jede Reduktion von CO 2 zieht eine ebenso hohe prozentuale Reduktion des Verbrauchs nach sich.

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ivTABLE OF CONTENTS Zusammenfassung .iAbbreviations .. v1. Introduction 12. Data analysis . 42.1. Spritmonitor.de (Germany) .42.2. Travelcard (Netherlands) .162.3. LeasePlan (Germany) 202.4. Honestjohn.co.uk (United Kingdom) ..232.5. AUTO BILD (Germany) .252.6. Auto motor und sport (Germany) .272.7. WhatCar? (United Kingdom) .292.8. TCS (Switzerland) 313. Data comparison . 333.1. Fleet-wide averages over time .333.2. Comparison by manufacturer 363.3. E˜ects of CO 2-based vehicle taxation ..383.4. Comparison by vehicle model .404. Discussion of Results 435. Policy implications . 45References ..49

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11. INTRODUCTIONThe European Union (EU) was among the ˚rst regions in the world to introduce a mandatory regulation to reduce carbon dioxide (CO 2) emissions of new passenger cars. In 2009, when the EU CO 2 performance standards were adopted, there was con -siderable controversy as to whether the 2015 target of 130 grams per kilometer˙(g/ km) of CO 2 could be achieved. As it turned out, the target was met in 2013 (Tietge and Mock, 2014), two years ahead of schedule. And car manufacturers are already preparing for the next target, the 95 g/km standard for 2020/21. There is no question that the EU CO 2 regulation for passenger cars has been a great success. Before the regulation took e˜ect, the annual rate of reduction in CO 2 emissions from new cars was around one percent per year; afterward, the reduction rate increased to about four percent per year (Mock 2014). The European Commission estimates that to limit the worst e˜ects of climate change we must reduce average greenhouse gas emissions in the EU by 80Œ95 percent from 1990 levels by 2050 (EC 2011). Passenger cars, as a major contributor of CO 2 emissions, are an important source for those reductions, and mandatory perfor – mance standards are the key to realizing them. Moreover, as CO 2 emissions and fuel consumption are proportional, reducing CO 2 emissions also means fuel cost savings for consumers and less need to import oil into the EU 2. Last but not least, e˜orts to reduce vehicle emissions and improve fuel e˛ciency drive technological develop -ment, which creates and sustains jobs in the EU (Summerton et al. 2013). But those bene˚ts depend on regulations that deliver real reductions in CO 2 emis-sions, not merely reductions on paper. It is important to understand that the vehicle performance standards set by the EU only a˜ect the fitype-approvalfl values for individual vehicles. These values are laboratory measurements of vehicle emissions, obtained over a test cycle and via a test procedure speci˚ed in the regulation. (Cur -rently in the EU, the New European Driving Cycle, or NEDC, is used for this purpose.) This approach should in principle ensure that manufacturers certify their vehicles in a reproducible manner and that all vehicles are held to the same standard. However, to achieve real CO 2 emission improvements, reductions in the level of CO 2 emissions measured in the laboratory through type-approval testing must be matched by reductions under fireal-worldfl driving conditions. The term fireal-worldfl (or, similarly, fion-roadfl) relates to the practical experience of car owners in their everyday driving. As every driver has a distinct way of driving and driving conditions vary widely, especially seasonally, a precise technical de˚nition of real-world driving is elusive. Still, as will be discussed in more detail later, by aggregating large amounts of in-use fuel consumption data, clear trends can be observed and analyzed. In 2012, the International Council on Clean Transportation (ICCT) carried out the ˚rst attempt to quantify the historical relationship between type-approval and real-world CO2 values of passenger cars (Mock et al. 2012). That study analyzed 28,000 user entries from the spritmonitor.de vehicle database, and found that the discrepancy between the two values had increased from about 7 percent in 2001 to 21 percent in 2010, and that the increase had been particularly pronounced since 2007. In 2013, the ICCT, the Netherlands Organisation for Applied Scienti˚c Research (TNO), and the Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg (IFEU) jointly published a follow-up report (Mock et al. 2013). That report included many 2 For reasons of clarity and simplicity, only CO 2 values are reported in this paper, with CO 2 being an excellent proxy for fuel consumption.

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2more data sources, with data from around half a million vehicles altogether. It mir -rored the ˚ndings of the 2012 ICCT report, noting a considerable increase in the gap between o˛cial and real-world CO 2 emissions, in particular since 2007, for various vehicle types and usage patterns. The 2013 report also presented results for indi – vidual manufacturers and explored the di˜erences in the level of discrepancy among di˜erent vehicle brands. This document continues and extends the research begun in those two earlier reports. The objectives are to update the analysis of the gap between type-approval and real-world CO 2 emissions and to carry out additional analyses with updated and supplemental data. ICCT again collaborated with TNO and IFEU to collect and ana – lyze various data sets, including those from car magazines and leasing companies. In addition, this report also analyzes data trends for individual vehicle models, thereby providing more insights into the underlying reasons for the increasing discrepancy between o˛cial and real-world emissions. As in previous years, we make use of the filaw of large numbersfl in our analysis: while everyone drives di˜erently, large sets of driving data generally resemble a normal distribution. Figure 2 illustrates this e˜ect using the spritmonitor.de database as an example. Looking at the 2001 curve, it becomes clear that there was a signi˚cant variation in real-world CO 2 emission levels for di˜erent drivers, and that the distribu -tion resembles a bell curve. While some managed to emit less than the o˛cial type-approval value (those on the left of the 100 percent line), others exceeded the o˛cial CO 2 emissions value by 20 percent or more. On average, the drivers achieved emission values that are about 7 percent higher than type-approval CO 2 measure -ments. LookingŠfor exampleŠat the 2011 and 2013 curves, an approximately normal distribution (bell curve) of results can still be observed. However, the average level of the gap increases from 7 percent in 2001 to 23 percent in 2011 and 30 percent in 2013. These average gap values are the focus of this report; however, it should always be kept in mind that each of the average values is based on a distribution curve, as shown in this ˚gure.

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3-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%‚Real-world™ vs. manufacturers™ type-approval CO2 emissions 20017%201123%201330%Figure 2. Estimated probability density function of reported real-world emission values as a percentage of type-approval ˚gures in spritmonitor.de, comparison for the years 2001, 2011 and 2013. The remainder of this report is divided into four parts. In section 2 we describe and analyze a number of di˜erent data sources. Where the data will permit it, we present results not only for that vehicle ˝eet as a whole but also for individual vehicle segments, manufacturers, and models. In section 3, we compare di˜erent data sources and discuss trends. Sections 4 and 5 summarize the ˚ndings and put them in a policy context. Potential reasons for the increasing gap were discussed in detail in our 2013 report. That discussion is not reproduced in detail in this 2014 update. Similarly, while details on a comparable U.S. data set were included in 2013, this report focuses on EU data sources only. Finally, this report focuses on on-road driving data only. Laboratory data from tests performed outside of type-approval, such as the ADAC EcoTest results 3, were included and analyzed in detail in our 2012 and 2013 reports. While the focus of this report is on CO 2 emissions and fuel consumption, there is growing evidence of a similar discrepancy in test measurements versus on-road emissions of air pollutants, in particular emissions of nitrogen oxides from diesel cars. This issue will be addressed in a forthcoming report by the ICCT. 3 http://www.adac.de/infotestrat/tests/eco-test/default.aspx

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42. DATA ANALYSIS 2.1. SPRITMONITOR.DE (GERMANY) Data type On-road, user-submitted Data availability 2001Œ2013, approximately 6,000 vehicles per year Data collection Fuel consumption data, entered by vehicle drivers into a publicly available online database Fleet sructure, driving behavior Mostly private cars, urban and extra-urban driving, no details on driving style DescriptionSpritmontitor.de 4 is an online database with more than 300,000 users that provides on-road fuel consumption ˚gures for cars in Germany. Anyone can register for free, choose a vehicle model, year of manufacture (build year), and exact con˚guration, and enter data on fuel consumption as well as distance travelled. The reported values are freely accessible to everyone. As spritmonitor.de relies on user-submitted data, consumers™ attitudes and behaviors could a˜ect the data. On the one hand, those consumers reporting their experience to the website are likely to pay more attention to the fuel e˛ciency of their vehicles and may drive in a more fuel-conserving manner than others. One might therefore posit that the di˜erence between real-world and type-approval CO 2 values is actually higher than what is suggested by the spritmonitor.de analysis. The gap between type-approval and spritmonitor.de fuel consumption rates may thus be viewed as a conservative estimate. On the other hand, consumers who are particularly frustrated with their cars™ fuel consumption may be more likely to engage with websites such as spritmonitor.de than other consumers. This bias could lead to an overestimation of the gap between spritmonitor.de and type-approval values. In any case, even if the data are biased in either direction, this bias should be consistent over time and should not a˜ect the observed trends in the relationship between the spritmonitor.de values and the type-approval values. As was shown in our 2013 analysis, spritmonitor.de data provides a good representation of the German car market. MethodologyData from 85,000 vehicles manufactured between 2001 and 2013 were analyzed for the following car manufacturers/brands: BMW (BMW, Mini), Daimler (Mercedes-Benz, smart), Fiat, Ford, General Motors (Opel), PSA (Peugeot, Citroën), Renault-Nissan (Renault, Nissan), Toyota, Volkswagen (Audi, −koda, VW), and Volvo. The models included in the study account for about 75 percent of annual sales in Germany. For every vehicle variant on spritmonitor.de, the average fuel consumption value was collected and divided by the corresponding type-approval value. Quality checks, such as outlier detection and correction, were performed on the data. The relative di˜erence was then weighted by sales of the respective vehicle variant in the German market in order to accurately represent the new car ˝eet in Germany. Results As shown in Figure 3, the average discrepancy between fuel consumption values re – ported on spritmonitor.de and vehicle type-approval values increased from 7 percent 4 See http://www.spritmonitor.de . The data set used for this analysis was collected from the website during MayŒJune 2014.

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